從數(shù)字密碼到手勢(shì)圖案，從指紋識(shí)別到面部識(shí)別，當(dāng)智能手機(jī)成為人們生活一部分的時(shí)候，智能手機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的隱私信息也越來(lái)越多，作為智能手機(jī)廠商，用戶的隱私信息安全就成為亟待解決的一件事情。數(shù)字密碼和手勢(shì)圖案雖然也能夠保護(hù)用戶的隱私安全，但在用戶體驗(yàn)方面卻并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，指紋識(shí)別和面部識(shí)別的出現(xiàn)讓“一步解鎖”成為現(xiàn)實(shí)，但圍繞這兩項(xiàng)解鎖方案的深層技術(shù)卻一直受到爭(zhēng)論，這種爭(zhēng)論的焦點(diǎn)不僅局限于安全性方面，同時(shí)還有真實(shí)的用戶體驗(yàn)。

　　指紋識(shí)別

　　指紋識(shí)別目前主要有三種方案：電容指紋識(shí)別、光學(xué)指紋識(shí)別以及超聲波指紋識(shí)別，三種方案基本也能夠代表指紋識(shí)別發(fā)展的三個(gè)不同階段，早期的智能手機(jī)解鎖方案以電容指紋識(shí)別為主流，直到現(xiàn)在依然是非常成熟的識(shí)別方案，但屏下指紋識(shí)別的興起讓電容式指紋識(shí)別在智能手機(jī)的應(yīng)用受到一些沖擊，但這并不意味著電容式指紋識(shí)別會(huì)被市場(chǎng)淘汰。

　　電容式指紋識(shí)別

　　在智能手機(jī)的指紋解鎖方式上，我們已經(jīng)非常熟悉的正面面板指紋解鎖、背部指紋識(shí)別以及側(cè)面指紋識(shí)別都是采用電容式指紋識(shí)別，這種指紋識(shí)別方案通過(guò)識(shí)別區(qū)域面板下方的傳感器與手指皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的凹凸紋理是電容式指紋識(shí)別方案的主要判斷依據(jù)。目前電容式指紋識(shí)別的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但這種成熟度主要體現(xiàn)在商用量產(chǎn)能力和解鎖速度方面，在當(dāng)下逐漸成為主流的屏幕指紋解鎖方案中，低穿透性的劣勢(shì)讓電容式指紋解鎖始終無(wú)法得到更大的突破，因此智能手機(jī)進(jìn)入全面屏?xí)r代之后，光學(xué)指紋識(shí)別方案成為電容式指紋識(shí)別的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。

　　光學(xué)指紋識(shí)別

　　與電容式指紋識(shí)別方案不同，光學(xué)指紋識(shí)別的實(shí)現(xiàn)原理主要借助光線，因此在應(yīng)用的場(chǎng)景環(huán)境方面要比電容式指紋識(shí)別的限制更多一些，但隨著光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，日常生活中的主要場(chǎng)景基本都能應(yīng)用光學(xué)指紋識(shí)別方案，光學(xué)指紋識(shí)別的識(shí)別區(qū)域面板一般有透明鏡片構(gòu)成，其內(nèi)部有三棱鏡作為光線折射，將手指凹凸不平的紋理指紋反射到CMOS，通過(guò)分析比對(duì)和初始指紋庫(kù)中紋理的灰度變化進(jìn)行指紋識(shí)別。

　　光學(xué)指紋識(shí)別目前已經(jīng)成為屏下指紋識(shí)別的主要方案之一，不過(guò)這項(xiàng)方案雖然也基本成熟，但未來(lái)仍有很大的提升空間，雖然屏幕指紋解鎖的速度也已經(jīng)非?？欤噍^于傳統(tǒng)的電容式指紋識(shí)別仍有差距，同時(shí)電容式指紋識(shí)別也一直都在繼續(xù)發(fā)展，并且有研發(fā)機(jī)構(gòu)將電容式指紋識(shí)別與LCD面板結(jié)合正在打造電容式的屏幕指紋識(shí)別解鎖方案，不過(guò)光學(xué)指紋識(shí)別在屏下的方案中自然是比電容式屏下指紋方案更成熟，接下來(lái)要做的是繼續(xù)提升解鎖速度，這樣才能力爭(zhēng)不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)被替代。

　　超聲波指紋識(shí)別

　　有望替代光學(xué)屏幕指紋識(shí)別方案的技術(shù)是來(lái)自高通的3D超聲波指紋識(shí)別，這項(xiàng)方案是高通在2015年公布的一項(xiàng)技術(shù)，在智能手機(jī)行業(yè)最早搭載這項(xiàng)技術(shù)的機(jī)型是小米5S，此后vivo也曾展示過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的商用產(chǎn)品，2019年初發(fā)布的三星Galaxy S10系列屏幕指紋解鎖同樣也是高通的3D超聲波指紋識(shí)別方案，這是3D超聲波指紋識(shí)別方案首次被應(yīng)用到智能手機(jī)的屏下識(shí)別方案中。

　　超聲波指紋識(shí)別的原理與前面兩種不盡相同，用于識(shí)別指紋的介質(zhì)是特定頻率的超聲波，由于超聲波可以在多種材質(zhì)進(jìn)行傳播，因此這項(xiàng)技術(shù)在玻璃面板、金屬面板以及塑料面板下均能應(yīng)用，而且超聲波指紋識(shí)別通過(guò)超聲波獲得手指指紋紋理凹凸位置的聲波回應(yīng)來(lái)構(gòu)建3D指紋模型，所以即便手指表面有汗水、泥土等污漬也同樣不會(huì)影響識(shí)別。

　　人臉識(shí)別

　　雖然人臉識(shí)別并不是新鮮的技術(shù)，但應(yīng)用在智能手機(jī)的先河還是要從2017年的iPhone X說(shuō)起。當(dāng)時(shí)iPhone X的外觀采用了有爭(zhēng)議的劉海屏，隨后包括華為、小米科技等國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)始跟風(fēng)推出劉海全面屏，但這種全面屏方案卻受到很多網(wǎng)友的吐槽。

　　3D結(jié)構(gòu)光人臉識(shí)別

　　如今回顧iPhone X的額頭設(shè)計(jì)，這種劉海全面屏方案可能是為了實(shí)現(xiàn)Face ID的一種妥協(xié)方案，因?yàn)橄胍獙?shí)現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)的Face ID解鎖，額頭必須嵌入紅外鏡頭、泛光感應(yīng)元件、距離傳感器、環(huán)境光傳感器、前置鏡頭以及點(diǎn)陣投影器等元器件，同時(shí)還有智能手機(jī)必備的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，但國(guó)內(nèi)廠商中除了首發(fā)Android版3D結(jié)構(gòu)光的小米8透明探索版，其他劉海屏機(jī)型更像是為了劉海屏而使用的劉海屏設(shè)計(jì)。

　　Face ID對(duì)面部的識(shí)別是通過(guò)三萬(wàn)個(gè)矩陣識(shí)別點(diǎn)，根據(jù)投射到面部不同區(qū)域的距離而自建3D人臉模型，更精準(zhǔn)地與初始錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別解鎖，此外包括機(jī)遇AR的Animoji動(dòng)態(tài)表情也是通過(guò)這項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的，不過(guò)很快Face ID便遭遇到更強(qiáng)勁的對(duì)手。

　　3D ToF面部識(shí)別

　　研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的廠商不是別人，而是國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌——vivo，在vivo展出的3D ToF面部識(shí)別樣機(jī)上面，頂部?jī)?nèi)置紅外攝像頭、ToF激光發(fā)射器、光線感應(yīng)器以及距離感應(yīng)器，其原理與Face ID大同小異，不過(guò)投射的矩陣識(shí)別點(diǎn)是Face ID的10倍，30萬(wàn)的投射點(diǎn)自然帶來(lái)比Face ID更加精準(zhǔn)的面部信息采集，從而構(gòu)建更加精準(zhǔn)的3D人臉模型。

　　相較于Face ID的升級(jí)之處不僅在于識(shí)別點(diǎn)位的增加，而且在識(shí)別距離上也延長(zhǎng)至10米范圍，因此3D ToF面部識(shí)別的應(yīng)用也就不再局限于近距離的人臉識(shí)別解鎖，遠(yuǎn)距離的3D拍照、3D體感游戲以及3D試衣等功能也同樣可以實(shí)現(xiàn)。

　　對(duì)比總結(jié)

　　不論是基于3D結(jié)構(gòu)光的人臉識(shí)別，還是利用超聲波的3D超聲波指紋識(shí)別，對(duì)于技術(shù)精準(zhǔn)度的要求都是非常高的，因?yàn)榫珳?zhǔn)度的高低關(guān)乎著一項(xiàng)生物識(shí)別的安全性，當(dāng)人體的某一特征作為密碼被使用的時(shí)候，對(duì)于安全性的信賴只能是寄托在方案的提供商，這一點(diǎn)是我們普通消費(fèi)者無(wú)法操控的。

　　不過(guò)在實(shí)際體驗(yàn)方面，主要的選擇還是在于普通消費(fèi)者，所有的人臉識(shí)別在體驗(yàn)方面基本都一致，就是當(dāng)我們拿起手機(jī)，前置鏡頭以及相關(guān)傳感器對(duì)著面部的時(shí)候能夠自動(dòng)識(shí)別，其解鎖速度也是在用戶可以接受的范圍內(nèi)。但指紋識(shí)別既然能夠被廣泛應(yīng)用，自然有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)我們從桌面拿起手機(jī)、當(dāng)我們從口袋掏出手機(jī)……在很多場(chǎng)景下，我們可能還沒(méi)有將手機(jī)拿到眼前，通過(guò)指紋識(shí)別已經(jīng)完成了解鎖，當(dāng)然這種差距雖然看似不大，但各項(xiàng)同類技術(shù)在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中，勝者的優(yōu)勢(shì)往往在于微小的細(xì)節(jié)。

　　如今2019年的新款iPhone還沒(méi)有太多官方消息，但有傳聞稱新款iPhone將會(huì)推出中國(guó)特供版，其主要變化就在于放棄Face ID，在識(shí)別方案上采用屏幕指紋解鎖的技術(shù)，而且隨著高通與蘋果的和解，這項(xiàng)指紋解鎖方案有可能是高通的3D超聲波解鎖，對(duì)比人臉識(shí)別和指紋識(shí)別之后，你還會(huì)認(rèn)為放棄Face ID的iPhone有遺憾嗎?

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